Historie fotografie - víte, co to byla daguerrotypie

Kurz horské fotografie (1)

Fotografie je tady s námi již téměř dvě století. Za tu dobu prodělala fotografie velkou řadu změn, ať již kvalitativních a nebo kvantitativních. Poslední dvě desetiletí můžeme sledovat snad nejrychlejší změny v technice fotografování. Klasická fotografie je vytlačována digitální fotografií.

Na vaše četné žádosti se opět po několika letech vracíme k tématu horské fotografie. Zejména v posledních dvou desetiletích prodělala fotografie, zejména digitální, obrovské změny, proto návrat k uvedenému tématu nebude jen pouhým opakováním předchozího seriálu, jenž vycházel na stránkách tištěného časopisu Treking.

Převážná část kurzu horské fotografie bude věnována především digitální fotografii, jen ve speciálních případech se vrátíme k fotografii klasické. Zaměříme se na výhody, ale i nevýhody klasické a digitální fotografie, přineseme velké množství srovnání a srovnávacích fotografií, které pro pochopení podstaty jsou určitě nejnázornějšími.

Čtěte také: Digitální zrcadlovka pro každého

Na úvod určitě nezaškodí podívat se alespoň stručně na historii, ale i fyzikální základy fotografie a optického zobrazování. Pokud vás teorie nudí, nebo již tyto základy máte, pak tuto část klidně přeskočte. Pokud chcete "taje" optického zobrazování pochopit, doporučuji číst od samého začátku, fotografie je nejen dobrodružství, ale i způsob seberealizace. A snad nic nepokazím, použiji-li výroku z jednoho českého renomovaného časopisu o fotografování - "Kdo si fotí, nezlobí".

Trocha historie nezaškodí

Fotografie byla bezesporu geniálním a převratným vynálezem. Za jejího objevitele je dnes považován Francouz Louis Jacques Mandé Daguerre (1789 - 1851), který v roce 1837 pořídil první fotografii, jenž byla nazvána daguerrotypie. Jejím základem byla postříbřená měděná deska, která byla zcitlivována párami jódu a latentní obraz byl vyvoláván párami rtuti. Výsledný obraz se ustaloval roztokem obyčejné kuchyňské soli, později thiosíranem sodným.

Určitých výsledků na poli "fotografie" již dosáhl v roce 1814 francouzský důstojník Joseph Nicéphore Niepce (1765 - 1833), ale jeho metoda zvaná heliotypie byla velmi primitivní a navíc byl výsledný obraz značně nekvalitní.

Velkou nevýhodou daguerrotypie byla nemožnost pořízení kopie. Tento problém odstranil až další z průkopníků fotografie, Angličan Henry William Fox Talbot (1800 - 1877), který místo kovové desky použil papír napuštěný roztokem bromidu stříbrného, jenž přilepil na skleněnou desku. Vzniklý latentní obraz vyvolával roztokem kyseliny tříselné a ustaloval thiosíranem sodným. Z takovéhoto obrazu pak mohl pořídit libovolné množství kopii, které již byly pozitivní.

Další kvalitativní pokrok ve fotografii nastal zavedením tzv. mokrých fotografických desek, o což se zasloužil Narren de la Rue (1815 - 1889), který byl mimo jiné jedním z průkopníků astronomické fotografie a na svou dobu pořizoval velice kvalitní fotografie Slunce a Měsíce. Avšak přímo převratným zlomem ve fotografii se staly až suché fotografické desky, které vynalezl lékař Richard Lech Maddox (1816 - 1902).

Maddox nahradil kolodium mokrých desek želatinou. Tento způsob znamenal nejen obrovské zjednodušení fotografie, ale zejména její doslova masové zpřístupnění, neboť se tyto desky začaly brzy vyrábět průmyslově a v roce 1879 již byly v běžném prodeji. Na přelomu 19. a 20. století se začaly již objevovat panchromatické i ortochromatické fotografické desky, ve 20. století se objevil svitkový film a o k jeho konci razantně nastoupila fotografie digitální.

Co je to světlo?

Snadná otázka, ale těžká odpověď. Světlo je, zjednodušeně řečeno, elektromagnetickým zářením. Sem spadají nejen optické záření, rádiové vlny, ale i rentgenové a gama záření. Ve fotografii budeme pracovat (vyjma speciálních případů) jen s optickým zářením, které je však jen velice úzkým pásmem elektromagnetického spektra, které zhruba koresponduje s rozmezím tzv. viditelného záření, tedy části spektra, které je viditelné lidské oko.

Zdravé lidské oko je schopno registrovat záření v rozsahu 360 až 780 nm (nanometrů, kde nanometr je pouhou miliontinou milimetru). Tady mluvíme o tzv. viditelném záření, o světle. To má spojitý charakter, mluvíme o tzv. bílém světle. Toto bílé světlo ale můžeme rozložit na jednotlivé barvy - monochromatické složky, které lidské oko vnímá jako barvy. Jejich hrubý přehled udává následující tabulka.

Výsledný světelný vjem oka závisí na nejen na kontrastu, intenzitě osvětlení, ale i dalších faktorech. Proto se o monochromatické barvě budeme dále bavit jen ze spektrálního hlediska.

Jako příklad nedokonalosti lidského oka si uveďme příklad slunečních skvrn. V dalekohledu se nám sluneční skvrny jeví jako černé, ve skutečnosti jsou ale slabě růžové… Uvedené rozdělení barev optické části světelného spektra je dobré znát při výběru konkrétného fotografického materiálu a zejména při výběru vhodného barevného filtru (ty se spíše uplatní v černobílé fotografii).

Následující graf nám udává rozdělení elektromagnetického záření. Zejména si všimněte, jak velice úzkou část spektra elektromagnetického záření zaujímá pro lidské oko viditelné záření.

Co je to fotografická emulze

Fotografické emulze (vrstvy) se podstatně odlišují od jiných receptorů záření. A to nejen tím, že jde o jednorázové receptory, ale především tím, že registrují celkovou zářivou energii, tedy součin výkonu (v tomto případě osvětlení) a času. Díky této skvělé vlastnosti máme možnost zachytit na fotografickou vrstvu i velice slabé světelné zdroje prostým prodloužením expoziční doby.

Původní fotografické emulze s bromstříbrnou složkou vykazují maximum citlivosti pouze v oblasti krátkých vlnových délek, což je ale pro účely fotografie nedostatečné. Takovéto vrstvy se nazývají nesenzibilizované. Pro odstranění tohoto velkého nedostatku se do fotografickým emulzí začaly přidávat tzv. senzibilizátory - tedy organická barviva absorbující záření s většími vlnovými délkami, které pohlcenou energii předávají krystalům bromidu stříbrného. Takovýmto materiálům pak říkáme ortochromatické nebo panchromatické.

Co je to citlivost fotografické vrstvy

Zjednodušeně řečeno jde o schopnost detekce optického záření. Absolutní citlivost fotografické vrstvy je tím vyšší, čím kratší expozice je potřeba pro dosažení určité shodné hustoty zčernání. Srozumitelně řečeno, čím máme citlivější film, tím kratší expoziční čas budeme potřebovat pro zobrazení snímaného světelného zdroje - scény. Podle normy DIN 4512 určujeme minimální expozici HM, která je nutná ke změně hustoty zčernání D o jednu desetinu nad základním závojem:

DIN = 10 × log HM^-1

kde HM vyjadřujeme v luxsekundách. V lineární části křivky platí zákon reciprocity: při dvojnásobném osvětlení postačí poloviční expozice. Mimo uvedenou oblast však citlivost fotografického materiálu klesá. Tento pokles citlivosti fotografického materiálu při velmi nízkém osvětlení a nebo velice dlouhých expozicích nazýváme Schwarzchildův jev.

Tento poněkud nepříjemný jev se při běžné denní fotografii neuplatní, ale budeme-li fotografovat v noci, v jeskyních či za jiných ztížených světelných podmínek, je potřeba s tímto jevem počítat. U digitální fotografie (CCD snímačů) se tento efekt neuplatňuje. Při dlouhých expozicích je však u digitální fotografie nutno počítat s nárůstem šumu v CCD snímači (pro jeho potlačení se např. v astronomii tyto snímače chladí). Různé normy citlivost filmů definují různě, proto uvádím i tabulku pro jejich přepočet.

S citlivostí fotografického materiálu přímo souvisí je zčernání obrazu v daném místě obrazu, které je závislé na osvitu. Zčernání jako důsledek osvitu je závislé na spektrální citlivosti optického receptoru. Závislost zčernání fotografické vrstvy na expozici vyjadřuje senzitometrická charakteristika.

Tato charakteristika má několik úseků s odlišným průběhem. Spodní část, tzv. oblast závoje či oblast podexpozic se nazývá práh zčernání a často se používá ke stanovení citlivosti fotografického materiálu. Další část senzitometrické charakteristiky je přímková a poslední část je oblastí přeexpozic, kde se uplatňuje již výše zmíněný Schwarzchildův jev.

Konečně se dostáváme k velice důležitému údaji. Tím je směrnice lineární části přímky, tj. tangens úhlu, který svírá tato přímka s vodorovnou osou (osou logaritmů expozic). A právě tato veličina se nazývá strmost (G) (G = tg alfa), která je velice důležitá pro posouzení vlastností filmů - převodů jasů. Velká strmost znamená, že určité odstupňování jasů se bude reprodukovat jako odstupňování s velkým kontrastem a naopak.

A právě velká strmost je určitým problémem (byť na to výrobci "zapomínají" upozornit) digitálních fotoaparátů. Ve fotoshopu se sice dají dělat divy, ale z plochy, kde není žádná kresba informaci ani fotoshop nevytáhne. U normálně nasvětlených scén se tyto problémy neobjeví, ale při fotografování scén s velkými světelnými rozdíly je již tento jev markantní. A nepomůže ani formát RAW…

Co je to rozlišovací schopnost fotografické vrstvy

Dalším parametrem, který nás u fotografie zajímá, je její rozlišení, odborně řečeno hustota zobrazených informací. U CCD snímačů je rozlišení dáno výrobcem, např. 4272 × 2848 pixelu u zhruba 12,6 "Megapixelového" fotoaparátu. Toto číslo nám udává počet bodů na CCD snímači.

U fotografických vrstev je rozlišovací schopnost dána hustotou rozlišitelných čar na jeden milimetr. To je dáno strukturou fotografické vrstvy, proto rozlišovací schopnost závisí na spoustě jejich vlastností.

Obecně lze říci, že malá zrna ve fotografické vrstvě zvyšují její rozlišovací schopnost avšak snižují její citlivost, naopak velká zrna snižují rozlišovací schopnost, ale zvyšují její citlivost. Ovšem na vlastnosti fotografické vrstvy má vliv i rozložení krystalů ve fotografické emulzi, neboť rozlišení fotografické vrstvy může být snižováno tzv. rozptylovou halací, tedy rozptylem světelného záření uvnitř fotografické vrstvy. Pro dokreslení si uveďme orientační rozlišovací schopnosti fotografických vrstev různých citlivostí:

Co tato čísla znamenají? Přepočtěme si je pro běžný kinofilm na "megapixely" používané i digitálních fotoaparátů. Políčko kinofilmu má velikost 35 × 24 mm. Kinofilm s citlivostí 15 DIN má rozlišení zhruba jako digitální fotoaparát s čipem 12 megapixelů.

Podívejme se na film s citlivostí 21 DIN (100 ASA). Tady je již situace lepší, tento odpovídá digitálu s 6,8 megapixely a nakonec fotografická vrstva s citlivostí 27 DIN má rozlišovací schopnost jako digitál s pouhými 4,1 megapixely.

No a u svitkových filmů je hustota informací ještě větší. Abychom svitkový film, řekněme 60 × 60 mm s citlivostí 21 DIN nahradili digitálním záznamem, musel by být takovýto fotoaparát osazen čipem o velikosti téměř 30 megapixelů!

• Jak a podle čeho si vybrat digitální fotoaparát

Líbil se vám tento článek?

Podpořte tento web, třeba peněžitým darem, který bude využit k dalšímu technickému rozvoji stránek. Učinit tak můžete bankovním převodem na účet

2502526845 / 2010

Podpořit nás můžete i dalšími způsoby, třeba objednávku některé z knih, turistických průvodců. K rychlému provedení platby můžete využít i přiložený QR kód obsahující údaje k platbě v přednastavené částce 80 Kč. Výši částky si nakonec ale určete sami.